[发明专利]运行运输制冷系统以防发动机熄火和过载

说明书

一种通过将运输制冷单元的能力产出量与柴油机的可用轴功率相匹配而优化所述运输制冷系统性能的方法，其中所述运输制冷系统具有通过所述柴油机提供动力的运输制冷单元。可通过选择性地限制通过所述运输制冷系统制冷剂回路的制冷剂质量流以响应所述柴油机的运行发动机载荷和运行速度，从而控制运输制冷的功耗。

本申请是申请日为2011 年9 月20日、申请号为201180048868.3、发明名称为“运行运输制冷系统以防发动机熄火和过载”的中国专利申请的分案申请。

相关申请案

本申请要求于2010年9月28日提交的序列号为61/387177且题为“Operation ofTransport Refrigeration Systems to Prevent Engine Stall and Overload”的美国临时专利申请的优先权。且该申请的内容以全文引用方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及一种运输制冷系统的运行，更特别地，其可在防止发动机熄火以及发动机过载的同时保持运输制冷系统的冷却性能。

发明背景

新鲜或冷冻的水果、蔬菜等易腐物品，包括肉类、家禽和鱼，一般都是在卡车或拖车的货箱中或在联运集装箱中进行运输的。相应地，通常会提供一种运输制冷系统，其与货箱可操作性地相连以在货箱中冷却大气。运输制冷系统包括也被称为运输制冷单元的制冷剂蒸汽压缩系统和车上动力单元。制冷剂蒸汽压缩系统通常包括根据已知制冷剂蒸汽压缩循环在闭合制冷剂回路中通过制冷剂线路串联的压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。动力单元包括发动机，通常为采用柴油为动力的发动机。

在许多卡车/拖车运输制冷系统中，运输制冷单元的压缩机由发动机轴通过皮带驱动或机械轴对轴联结方式而驱动。最近，所有的电运输制冷系统已被开发用于卡车/拖车应用，其中发动机驱动车上发电机以产生足够的电力来驱动与运输制冷单元的压缩机可操作性相连的电动马达。例如，被转让给Carrier Corporation（其也是本申请的受让方）的美国专利6,223,546公开了一种电动的运输制冷单元，其由能产生足够电力以运行压缩机驱动马达和至少一个风扇马达的发动机驱动的同步发电机所提供动力，且该专利所有公开的内容均以全文引用方式并入本文。关于联运集装箱，通常当通过公路或铁路运输集装箱时，可使用通常被称为发电机组的夹式动力单元以安装至联运集装箱，从而提供电力以运行与集装箱相连的运输制冷单元的压缩机驱动马达。发电机组包括柴油机和经柴油机驱动的发电机。

在运输这种易腐物品的过程中，卡车、拖车或集装箱的货箱内的温度必须保持在与所运输的特定物品相关的严格的温度界限内，不论由运行该系统的当地环境所施加的潜在苛刻的运行条件如何。例如，当在高环境温度和/或高空作业中运行运输制冷系统时，高冷却能力的制冷单元所需要的动力可能超过从发动机可获得的有限轴功率，其可能会增大发动机熄火或发动机过载的可能性。在发动机熄火或发动机过载的情况下，来自发电机的动力损失将导致制冷单元出现不希望的停机。

在传统的运输制冷系统中，控制系统为开放回路，其中的系统控制器不了解实际的运行发动机载荷。相反地，运输制冷系统的控制器使用包括用于限制发动机轴功率需求的安全限度的算法，从而力图防止发动机的过载。然而，有时（例如在恶化的使用情况下以及在暂态运行中），制冷单元性能的丧失以及发动机熄火或过载仍会发生。需要控制制冷单元的运行以响应实际发动机运行条件，从而避免发动机熄火或发动机过载。

发明概要

在一方面，提供了一种优化具有通过柴油机提供动力的运输制冷单元的运输制冷系统性能的方法，其包括将运输制冷单元的能力产出量与柴油机的可用轴功率相匹配的步骤。该方法也可包括按满足当前制冷需求载荷所需的能力产出量运行运输制冷系统的步骤，其条件是柴油机的运行燃料架位置不为100%且柴油机的运行速度的下降未超过5%。